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Mit der Kombination vollelektrisch betriebener sowie standardisierter Handling- und Linearmotormodule von Afag verhilft der Verpackungstechnikspezialist Brunner Engineering aus Durmersheim seinen Anlagen zu mehr Nutzungs- und Anwendungsflexibilität.

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Im Jahr 1965 gründete Otto Brunner einen Betrieb zur Entwicklung und Fertigung von Verpackungsmaschinen, heute bekannt als Brunner Engineering. Später übernahm dann Ludwig Brunner das Unternehmen und fokussierte sich auf den Bau von Kartoniermaschinen, Verpackungsanlagen, Sondermaschinen und Produktzuführungen. Daraus entstand mit der Zeit ein Standardprogramm an Kartoniermaschinen in Vertikal- und Horizontalbauweise sowie der zugehörigen Peripherie. Auf der Basis standardisierter Einheiten und kundenspezifischer Anpassungen ist es je nach Bauart, Maschinentyp, Teilung und Betriebsart möglich, Faltschachtelformate ab 20 x 15 x 45 mm bis maximal 270 x 120 x 350 mm in Taktraten zwischen einem und 300 Stück pro Minute zu verarbeiten oder auszubringen. Die Kunden von Brunner Engineering kommen aus den Bereichen Pharmazie, Kosmetik, Nahrungsmittel und technische Produkte sowie der Konsumgüterbranche und schätzen die Leistungsfähigkeit sowie Nutzungsflexibilität der Maschinen und Anlagen, die nach jeweils vorherrschenden Richtlinien (beispielsweise GMP) konzipiert und gebaut werden. Aber nicht nur viele der Endkunden, sondern auch so mancher Hersteller von Verpackungsanlagen setzt auf die Kompetenz und das Know-how von Brunner Engineering aus Durmersheim – vor allem dann, wenn es um den Part Vertikal- und Horizontalkartonierer zum vollautomatischen wie manuellen Verpacken geht.

Die Handhabungstechnik-Komplettlösung am Ende des Vertikalkartonierers ist mit den beiden von Afag gelieferten Handlingsystemen zur Entnahme-Positionierung (unten) und zur lagerichtigen Orientierung der Faltschachteln für die Weiterverarbeitung (oben) ausgestattet.
(Bild: Afag Automation)
Zum kontinuierlichen Bereitstellen der Faltschachtel ist eine Handlingeinheit mit Vakuumsauger eingebaut. (Bild: Afag Automation)

Konzentration auf das Wesentliche

Ralf Mohr, Geschäftsführer von Brunner Engineering, hat über 30 Jahre Erfahrung in der Verpackungstechnik. Er sieht einen großen Mehrwert in den Lösungen, die das 18-köpfige Unternehmen zu bieten hat: „Unsere Vorteile liegen in der großen Formatvielfalt und der Möglichkeit der schnellen, einfachen und reproduzierbaren Formatumstellung. Außerdem werden die Faltschachteln bei uns meist mittels Zahnriemen produkt- sowie packungsschonend transportiert. Die Maschinen sind als GMP-Ausführungen in Balkonbauweise erstellt. Für die Bewegungsabläufe kommen Direktantriebe mit Servomotoren zum Einsatz. Die Maschinen sind wahlweise automatisch oder manuell oder im Mix zu beschicken und lassen sich durch den modularen Aufbau nachträglich erweitern. Um die Kosten für die Anlagen im Griff zu haben, setzen wir zum einen auf die besagte Standardisierung und zum anderen auf am Markt in der geforderten Qualität erhältliche Baugruppen. Im Vordergrund stehen dabei immer hohe und vor allem zuverlässige Leistung, anforderungsgerechte Flexibilität, einfache Wartung und Service und schließlich die Kosten. Gleichzeitig stellen wir die Aspekte Qualität und schnelles Agieren in den Vordergrund, wofür wir einen hohen Eigenfertigungsgrad als unerlässlich ansehen und sehr hohe Ansprüche an unsere Lieferanten stellen.“ Diesen Anforderungen entspricht auch der Handhabungstechnik-Spezialist Afag Automation, der vor Kurzem von Mohr mit einer besonderen handhabungstechnischen Herausforderung konfrontiert wurde.

Nach dem beendeten Ablegevorgang ist die jetzt liegend orientierte Faltschachtel für den Weitertransport zur Endverpackung bereit. (Bild: Afag Automation)

Nach dem beendeten Ablegevorgang ist die jetzt liegend orientierte Faltschachtel für den Weitertransport zur Endverpackung bereit. (Bild: Afag Automation)

Knickarmroboter versus elektrische Handhabungstechnik

Alexander König, Vertrieb Süd-West bei der Afag Automation und für den Kunden Brunner Engineering zuständig, beschreibt die Wünsche des Unternehmens: „Es ging hier um das gleichzeitige Aufnehmen, zweimalige Schwenken beziehungsweise Verdrehen um jeweils 90° sowie um das Ablegen von zunächst stehend ankommenden Faltschachteln, die danach lagerichtig neu orientiert sind und auf dem Abfuhrtransportband quer liegend zur Endverpackungslinie weiterbefördert werden. Dies mit Taktraten von 80 Stück pro Minute und ausgehend von den Ausbringleistungen eines Vertikalkartonierers vom Typ VCL 180 S. Früher wurden solche eher komplexen Bewegungsabläufe mit mehreren pneumatischen Linear-, Schwenk- und Rotations-Handlingmodulen bewerkstelligt, was sich aber bezüglich des Aufwands an Bauteilen, Montage und Installation sowie begrenzter Taktraten immer häufiger als äußerst schwierig erwies. Der Endkunde wünschte höhere Leistungen und diese ließen sich zuverlässig nur mit einem höheren Automatisierungsgrad und in dem Fall konsequenten Einsatz elektrisch betriebener Handlingmodule realisieren.“ Mohr und seine Kollegen prüften auch den Einsatz eines Roboters, verwarfen dies aber aus Platz- und Kostengründen. Zumal sich mit der von Alexander König und der Afag-Anwendungstechnik präsentierten Komplettlösung mehr als nur eine gute Alternative bot. Der anforderungsgerechten, kreativen Kombination aus elektrischen Handlingmodulen zu einem mehrachsigen X-Z-B-C-Handlingsystem (nach der Achsdefinition DIN 66217) liegen folgende standardisierte Komponenten zugrunde: eine linearmotorbetriebene Portalachse (X-Achse), eine linearmotorbetriebene Linearachse (Z-Achse), eine elektrisch betriebene Rotationsachse (B-Achse) plus eine elektrisch betriebene Rotationsachse (C-Achse).

Synchrone Bewegungsabläufe für hohe Taktraten

Zur kontinuierlichen Bereitstellung der Faltschachteln ab dem Zuführband aus der Verpackungsmaschine ist außerdem eine weitere Handlingeinheit (linearmotorgetriebene Linearachse, X-Achse) eingebaut, die mittels Vakuumsauger die Faltschachteln aus dem Transportbandbereich herauszieht und in Entnahmeposition dem Mehrachsen-Handling bereitstellt. Sowohl das Mehrachsen-Handlingsystem als auch das Einzelhandling wurden bei Afag einbau- und anschlussfertig aufgebaut und ausgerüstet, sodass Brunner Engineering nur noch die Endmontage beziehungsweise die mechanische sowie die steuerungstechnische Integration vornehmen musste. Zum Lieferumfang gehörten auch alle Regler mit Motorkabel und Stecker-Set sowie diverses Zubehör. Die von Afag praktizierte Standardisierung aller Komponenten hat für den Kunden auch den Vorteil, dass die Handlingsysteme im Master-Slave-Betrieb perfekt auf die Maschinenabläufe und deren Steuerung abgestimmt sowie feinfühlig synchronisiert werden können, was sich nicht zuletzt in optimierten Taktraten und damit einem höheren Durchsatz ausdrückt. Darüber hinaus ist es möglich, entsprechend der Anlagenflexibilität verschiedene produktbezogene Bewegungsprofile zu programmieren und bei Bedarf jederzeit abzurufen. Abschließend meinte der von der Zusammenarbeit sichtlich überzeugte Praktiker Mohr: „Von der Bedarfsanalyse über die Konzeptionierung, Auslegung und Berechnung bis zur konstruktiven Integration und später der Inbetriebnahme haben wir seitens Afag alle Unterstützung erfahren. Die Lösung auf Basis der standardisierten elektrisch- oder eben linearmotorbetriebenen Handlingmodule bringt uns und die Kunden in vielfacher Hinsicht weiter, in dem wir nun bezüglich Stapelbild und Formatierung noch flexibler sind. Folgerichtig werden wir mithilfe von Afag weiter automatisieren und uns hinsichtlich handhabungstechnischer Aufgaben weiter entlasten.“

Autor

Kirsten Ludwig für Afag

Unternehmen

Afag

Karl-Kurz-Straße 6
74523 Schwäbisch Hall
Deutschland

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